2. Kiến nghị
1.2.Thành phần mự nở tầng mặt của đất Liờn Xụ (cũ)
Đất Mựn (%) Humic (%) Fulvic (%) CH/CF Humin (%) Đất xỏm rừng 4,0 – 6,0 25- 30 25 – 27 1 30 – 35 Đất đen 9 – 10 35 20 1,7 30 – 35 Đất màu hạt dẻ 3 – 4 30 – 35 20 1,5 – 1,7 30 - 35 Đất xỏm điển hỡnh 1,5 – 2 20 – 30 25 – 30 0,8 – 1 25 – 35 Đất xỏm sỏng 0,8 – 1 17 – 23 25 – 35 0,7 25 – 35 Đất đỏ 4 – 6 15 – 20 22 – 28 0,6 – 0,8 35 – 38 Đất nõu rừng 4 – 8 25 – 30 30 – 35 0,7 – 0,9 30 -38 Nguồn: Kononova (1968)
21
Tỷ lệ giữa cỏc thành phần mựn phụ thuộc chặt chẽ vào cỏc điều kiện của quỏ trỡnh hỡnh thành đất và đặc trưng của cỏc loại đất. Bảng số liệu trờn cho thấy: đất đen cú hàm lượng mựn cao nhất, tỷ lệ CH/CF đạt 1,7, hàm lượng axit humic cao hơn axit fulvic. Hàm lượng humic đạt khỏ cao (35%), chất lượng đất khỏ tốt. Hàm lượng mựn cũn phụ thuộc vào loại hỡnh sử dụng đất: đất dưới tỏn rừng luụn cú hàm lượng chất hữu cơ và mựn cao nhất.
Tiurin cũng là người cú nhiều đúng gúp trong việc nghiờn cứu về mựn đất. ễng cho rằng đặc điểm cơ bản của sự mựn hoỏ là những phản ứng sinh hoỏ, oxy hoỏ dần dần những hợp chất cao phõn tử cú mạch vũng khỏc nhau, trong đú protein, linhin đúng vai trũ quan trọng. Những phản ứng oxy này xảy ra khi phõn giải cỏc tàn dư thực vật dưới ảnh hưởng của oxy khụng khớ, men oxydaza và cỏc chất xỳc tỏc vụ cơ khỏc (Тюрин, 1937, 1965).
Theo Stevenson (1982, 1990) chất hữu cơ cú vai trũ rất quan trọng đối với đất đai và cõy trồng. Cựng với sự tớch lũy chất hữu cơ, đất trở nờn cú khả năng sản xuất nhờ thuộc tớnh độ phỡ nhiờu hay khả năng cung cấp điều kiện sống và thỏa món nhu cầu về nước, khụng khớ và chất dinh dưỡng cho thực vật. Chất hữu cơ đất bị mất làm cho đất trở nờn cứng chắc và do đú dẫn đến khả năng giữ nước, thấm nước đều kộm.
Việc tăng tớch trữ cỏc bon hữu cơ trong đất làm tăng hoạt tớnh sinh học đất, dần dần làm tăng độ xốp và giảm dung trọng đất (Kay, 1998).
Theo Trần Kụng Tấu (2005) thỡ Jenkison et al. (1987) và Mayer et al.
(1994) cũng cho biết cú sự liờn quan chặt chẽ giữa cỏc chất hữu cơ với hàm lượng khoỏng sột trong đất. Baldock và Skjemstad (2000) đó xem mức độ bền vững của cỏc chất hữu cơ trong đất phụ thuộc vào cỏc yếu tố hoỏ học, sinh học và cấu trỳc đất. Gedroitz đặc biệt chỳ ý tới cỏc chất hữu cơ, ụng cho rằng phần hữu cơ của phức hệ hấp thu là phần phõn tỏn mạnh nhất, vỡ vậy chỳng chiếm một vai trũ quan trọng đặc biệt trong quỏ trỡnh hỡnh thành cấu trỳc đất. Antipov-Karataev và cộng sự đó chứng minh rằng khi tỏch axit humic và axit fulvic thỡ những đoàn lạp bền trong nước bị phỏ hủy.
Theo Michael (2001) chất mựn cải thiện cấu trỳc đất, cú tỏc dụng gắn kết cỏc hạt keo đất lại với nhau, tạo nờn cấu trỳc bền vững, làm cải thiện độ xốp của
22
đất, hạn chế sự rửa trụi, xúi mũn đất và tạo điều kiện cho cõy trồng hấp thu cỏc chất dinh dưỡng dễ hơn. Sự liờn kết của axit humic và Ca2+ tạo thành humat canxi khụng hũa tan vào nước tồn tại ở dạng gel, tạo thành màng mỏng bao quanh cỏc hạt đất, kết gắn chỳng với nhau tạo nờn kết cấu viờn bền vững.
Ở vựng ỏ nhiệt đới, chặt phỏ rừng và chuyển sang trồng cỏ làm mất đỏng kể cỏc bon hữu cơ của đất (Brown et al., 1994). Tuy vậy, ở vựng nhiệt đới việc trồng cỏ cú thể duy trỡ, thậm chớ làm tăng được hữu cơ, đặc biệt khi trồng cỏc loại cỏ cú sinh khối dưới mặt đất lớn (Feigl et al., 1995). Trong khi đú, Murty et al.
(2002) lại cho rằng ở vựng khớ hậu nhiệt đới khụng cú khuynh hướng thay đổi về hàm lượng cỏc bon hữu cơ trong đất khi chuyển từ đất rừng sang đất đồng cỏ. Gajic et al. (2006) cho rằng so với đất rừng tự nhiờn cú thảm thực vật (trờn 100 năm tuổi) hàm lượng hữu cơ tầng đất mặt trờn đất canh tỏc giảm 2,5 lần và đoàn lạp bền (đường kớnh từ 0,25 mm đến 10 mm) giảm 2 lần.
Krull et al. (2002) cũng cho rằng: ở đất nhiệt đới do kết quả của quỏ trỡnh khoỏng hoỏ mạnh, chất hữu cơ phõn giải nhanh nờn cú hàm lượng chất hữu cơ thấp. Sự khoỏng húa cỏc dạng hữu cơ trong đất phụ thuộc vào việc thay đổi hỡnh thức sản xuất, kỹ thuật canh tỏc, sự thay đổi cỏc sinh vật làm thay đổi sinh khối, số lượng và chất lượng hợp chất hữu cơ, đặc biệt quỏ trỡnh khoỏng hoỏ lại biến động lớn theo khụng gian và thời gian (Schewendenmann et al., 2007).
Maria (2004) khẳng định: “Chất hữu cơ trong đất vẫn cú vai trũ cốt yếu trong nụng nghiệp hiện đại: Nú tạo điều kiện đất tối ưu, cho phộp cõy trồng phỏt triển hoàn toàn để tạo khả năng sinh lợi tiềm tàng. Chất hữu cơ là bể chứa cỏc bon, tạo cơ sở bền vững cho cả nụng nghiệp và mụi trường”. Tuy nhiờn tỏc giả đó khuyến cỏo khụng phải bổ sung chất hữu cơ lỳc nào cũng tốt, mà phải căn cứ vào sự cố định nitơ và quỏ trỡnh ổn định của chất hữu cơ, nếu chất hữu cơ khụng ổn định cú thể dẫn đến sự giảm oxy và sinh ra cỏc chất trung gian độc hại.
Adekalu et al. (2007) cho rằng chất hữu cơ là thành phần cũng như vật chất trung chuyển cần thiết và chi phối nhiều đặc tớnh lý, húa và sinh học đất. Đặc biệt, chất hữu cơ cú vai trũ quan trọng đối với việc tạo kết cấu và đoàn lạp đất do: tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp mụi trường sống đa dạng cho vi sinh vật; cung cấp đủ oxy cho rễ cõy và vi sinh vật đất; hạn chế xúi mũn. Chất hữu cơ cú
23
khả năng giữ nước tốt hơn phần khoỏng của đất. Chất hữu cơ làm giảm khả năng hỡnh thành lớp vỏng trờn mặt đất. Trong khi đú, Franzluebbers et al. (2000) lại xỏc nhận rằng chất hữu cơ cú tỏc động trực tiếp tới dung trọng đất vỡ tỷ trọng của cỏc hợp chất hữu cơ nhỏ hơn tỷ trọng của khoỏng vật. Thờm vào đú cỏc chất hữu cơ thường làm tăng đoàn lạp đất và tạo ra mao dẫn ổn định thụng qua hoạt động của sinh vật đất.
Nghiờn cứu của Shan (2008) về sự tớch luỹ chất hữu cơ trong đất trồng lỳa mỡ và lỳa nước đó tập trung vào 3 vấn đề chớnh: sự tớch luỹ chất hữu cơ dưới 2 loại hỡnh sử dụng đất này; sự tớch luỹ và chuyển hoỏ chất hữu cơ trong đất; mối liờn hệ giữa sự tớch luỹ chất hữu cơ trong đất và tỷ lệ C:N trong rạ lỳa mỡ và lỳa nước. Tỷ lệ C:N trong rạ lỳa mỡ là 82,72, trong rạ lỳa nước là 42,52. Như vậy hàm lượng cỏc bon hữu cơ tổng số trong thõn lỳa mỡ cao hơn rất nhiều so với lỳa nước. Tỏc giả đó tiến hành nghiờn cứu cỏc mẫu đất trờn 2 loại hỡnh sử dụng đất này sau 3 vụ liờn tiếp. Kết quả là hàm lượng chất hữu cơ trong đất sau 3 vụ đó tăng lờn 5-10%, hàm lượng chất hữu cơ trong đất trồng lỳa mỡ cao hơn so với đất trồng lỳa nước.
Bruun et al. (2010) đó cho thấy ở đất nhiệt đới khoỏng sột và hàm lượng của cỏc hydroxyt Fe và Al cú ảnh hưởng lớn đến độ ổn định của cỏc bon hữu cơ, trong khi hàm lượng sột lại khụng liờn quan đến sự ổn định cỏc bon hữu cơ khi so sỏnh giữa cỏc khoỏng sột khỏc nhau. Độ khụng ổn định của cỏc bon hữu cơ thấp nhất ở đất alophan và cloritic, cao hơn ở đất kaolinitic và cao nhất ở đất smectit. Kết quả này trỏi ngược với những nhận định thụng thường cho rằng dung lượng của smectit lớn hơn kaolinit để ổn định cỏc bon hữu cơ đất. Nghiờn cứu này khụng nhất trớ với quan điểm thụng thường cho rằng khả năng ổn định húa của hai khoỏng sột thường được thấy ở vựng nhiệt đới và nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cần nghiờn cứu đỏnh giỏ thờm quỏ trỡnh ổn định của cỏc bon hữu cơ ở đất smectit và kaolinit và ảnh hưởng của cỏc thụng số này.
Nhỡn chung về mặt số lượng chất hữu cơ, chỉ tiờu cơ bản nhất để đỏnh giỏ là tỷ lệ % OC (cỏc bon hữu cơ tổng số) hoặc tỷ lệ % mựn hoặc OM (chất hữu cơ tổng số = OC x 1,72) so với đất khụ kiệt. Giỏ trị cỏc chỉ tiờu này càng cao thỡ đất càng tốt.
24
Thang đỏnh giỏ hàm lượng chất hữu cơ trong đất (phõn tớch theo Walkley-Black) của Siderius (1992) được thể hiện trong bảng 1.3.
Bảng 1.3. Tiờu chuẩn đỏnh giỏ hàm lƣợng chất hữu cơ trong đất
Mức độ OC (%) OM (%) Rất giàu > 3,50 > 6,0 Giàu 2,51 - 3,50 4,3 - 6,0 Trung bỡnh 1,26 - 2,51 2,2 - 4,3 Nghốo 0,60 - 1,26 1,0 - 2,2 Rất nghốo < 0,60 < 1,0 Nguồn: Siderius (1992) Ngoài ra, khi nghiờn cứu phẫu diện đất người ta cũn xem xột đến độ dày tầng mựn, tỷ lệ mựn trộn đều với phần khoỏng đất, màu sắc của mựn. éõy cũng là những chỉ tiờu quan trọng về hỡnh thỏi cú liờn quan đến số lượng chất hữu cơ và mựn của đất.
Về chất lượng mựn được đỏnh giỏ bằng cỏc chỉ tiờu sau:
+ Mựn nhuyễn, mựn thụ: chất hữu cơ đất được chia làm 2 phần:
- Phần 1 là xỏc hữu cơ chưa được phõn giải hoàn toàn mà một số tỏc giả gọi là mựn thụ. Chỳng tớch tụ trờn mặt đất, thường khụng hoặc ớt được trộn lẫn với phần đất dưới. Phần hữu cơ này chất lượng kộm (ớt chất dễ tiờu, chua, tỷ lệ C/N cao). Muốn tăng chất lượng phải qua một quỏ trỡnh phõn giải. Mựn thụ được hỡnh thành ở nơi nhiệt độ thấp, dưới thảm rừng cõy lỏ kim, cú phản ứng chua (vựng nỳi cao) và ở những nơi ỳng nước thụng khớ kộm, thành phần cơ giới nặng (đất lầy thụt, đất chiờm trũng, ...).
- Phần 2 là xỏc hữu cơ đó được phõn giải hoàn toàn mà nhiều tỏc giả gọi là mựn nhuyễn. Phần này cú chất lượng tốt và được trộn đều vào đất, cho nờn ở đất nào tỷ lệ phần 2 lớn tức là chất lượng đất tốt hơn.
+ Tỷ lệ C/N cũng là chỉ tiờu quan trọng gúp phần đỏnh giỏ chất lượng chất hữu cơ đất. Tỷ số này càng thấp chất lượng càng tốt, nú chứng tỏ xỏc hữu cơ được phõn giải mạnh, giải phúng nhiều đạm là nguyờn tố mà vi sinh vật hấp thụ
25 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
để tổng hợp cỏc hợp chất chứa đạm và là nguyờn tố cần thiết cho dinh dưỡng của cõy trồng. Tỷ lệ C/N trong đất dao động trong khoảng 8 - 20.
+ Tỷ lệ f a C h a C . . . .
, tỷ lệ này càng cao chất lượng mựn càng tốt (Trần Văn
Chớnh và cs., 2006).
1.1.5.2. Những nghiờn cứu ở Việt Nam
a) Đỏnh giỏ số lượng, chất lượng chất hữu cơ và mựn trong đất
So với nhiều nước trờn thế giới, nghiờn cứu cơ bản chất hữu cơ ở Việt Nam tuy cũn hạn chế nhưng những nghiờn cứu ứng dụng cũng rất đa dạng. Đó cú một số cụng trỡnh nghiờn cứu của cỏc nhà khoa học thổ nhưỡng nghiờn cứu về chất hữu cơ và phương phỏp tăng cường chất hữu cơ cho đất.
Việt Nam nằm trong vựng khớ hậu nhiệt đới, thực vật phong phỳ và tươi tốt quanh năm, lượng chất hữu cơ được tạo ra trờn một đơn vị diện tớch hàng năm rất lớn, tàn dư thực vật để lại cho đất khỏc nhau giữa đất hoang, đất trồng trọt và đất rừng. Quỏ trỡnh mựn hoỏ diễn ra nhanh, song quỏ trỡnh khoỏng hoỏ cũng rất mạnh dẫn đến chất hữu cơ núi chung, mựn núi riờng bị phõn giải nhanh chúng. Bờn cạnh đú, cỏc quỏ trỡnh feralit, quỏ trỡnh xúi mũn, rửa trụi và việc sử dụng đất khụng hợp lý ở một số nơi đó ảnh hưởng rất lớn tới số lượng cũng như chất lượng chất hữu cơ và mựn trong đất (Tụn Thất Chiểu và Lờ Thỏi Bạt, 1998).
Castagnol, Fridland, Tụn Thất Chiểu, Thỏi Phiờn, Nguyễn Tử Siờm, Orlov, Ngụ Văn Phụ, Đỗ Đỡnh Sõm, ... đó cú những nghiờn cứu tập trung vào cỏc hướng: Hàm lượng chất hữu cơ trong đất; thành phần chất hữu cơ, những biến đổi của chất hữu cơ theo thời gian và tỏc động của con người qua cỏc biện phỏp canh tỏc (Hội Khoa học Đất Việt Nam, 2000).
* Về số lượng:
Theo Fridland (1973), Hội Khoa học Đất Việt Nam (1996) với từng loại đất cụ thể hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng mựn như sau:
- Đất feralit vàng đỏ, ở những nơi phần lớn là rừng thứ sinh, đều cú hàm lượng mựn ở tầng mặt tương đối cao, càng xuống sõu càng giảm nhanh.
26
- Ở đất feralit đỏ thẫm, hàm lượng mựn trong đất giảm theo chiều sõu phẫu diện từ từ hơn. Nguyờn nhõn là do lý tớnh của loại đất này xốp hơn, do đú rễ cõy ăn sõu xuống hơn, mà rễ lại là nguồn sinh khối chủ yếu để tạo thành mựn.
- Đối với đất feralit trồng lỳa nước, hàm lượng chất hữu cơ và mựn thường mất nhanh hơn khụng chỉ ở tầng đất trờn mà cũn xảy ra ở những tầng sõu hơn.
- Đối với đất feralit mựn trờn nỳi, phần nhiều diện tớch này cú rừng, nờn tầng đất mặt cú chứa nhiều mựn. Đõy là dạng mựn thụ, càng xuống sõu thỡ lượng mựn càng giảm nhanh.
- Đất mựn trờn nỳi là loại đất cú hàm lượng mựn lớn nhất trong cỏc loại đất Việt Nam. Đặc điểm nổi bật của loại đất này là ở tầng mặt hàm lượng mựn rất cao, do rễ cõy chỉ tập trung chủ yếu ở độ sõu 0- 30 cm. Thờm vào đú do độ ẩm cao và nhiệt độ thấp xỏc thực vật trong đất phõn giải chậm.
Trờn thực tế hàm lượng hữu cơ và mựn biến động rất lớn giữa cỏc loại đất, nhỡn chung cỏc loại đất nụng nghiệp cú hàm lượng hữu cơ và mựn khụng cao.
Cụng trỡnh “Nghiờn cứu tớnh chất đất đỏ vàng và biện phỏp cải tạo” của Lương Đức Loan và Nguyễn Tử Siờm (1979) chỉ ra: đa số đất feralit do chịu ảnh hưởng của quỏ trỡnh phõn giải mạnh nờn hàm lượng mựn khụng cao, ở những nơi cũn rừng thỡ chất hữu cơ cũn khỏ lớn. Trong thành phần mựn chủ yếu ở dạng tự do và liờn kết bền vững với R2O3 dễ di động hơn, cũn humat canxi rất ớt hoặc khụng cú. Do vậy, phần lớn đất Việt Nam cú tỷ lệ C axit humic/C axit fulvic < 1 (trừ đất đen), chất lượng mựn xấu, đất chua. Đồng thời trong phẫu diện đất tỷ lệ C axit humic/C axit fulvic giảm theo chiều sõu phẫu diện. Điều này chứng tỏ axit fulvic di động mạnh hơn axit humic.
Theo Thỏi Phiờn (2000), đa số đất đồi nỳi của nước ta cú hàm lượng chất hữu cơ 1 - 2%, cú khoảng 20% diện tớch đất cú hàm lượng chất hữu cơ < 1%. éất cú hàm lượng chất hữu cơ và mựn cao nhất là cỏc đất trờn nỳi cao, quanh năm mõy mự che phủ, hoặc đất lầy thụt quanh năm ngập nước, cỏc đất này cú hàm lượng OM 6%. éất nghốo chất hữu cơ nhất là cỏc đất cỏt hoặc đất bạc màu, cỏc đất này cú OM 1% (Trần Văn Chớnh và cs., 2006).
27
Nghiờn cứu của Nguyễn Xuõn Cự (2005) trờn nhiều loại đất khỏc nhau cho thấy: đất phự sa sụng Hồng trung tớnh ớt chua, đất phự sa chua sụng Cửu Long, đất phốn ở Minh Hải (cũ), đất xỏm bạc màu ở Quảng Nam, đất cỏt ở Ninh Thuận, Bỡnh Thuận, đất xỏm ở Hà Tõy (cũ) cho thấy: đất phốn ở Minh Hải (cũ) và đất phự sa chua sụng Cửu Long cú hàm lượng C hữu cơ cao nhất, lần lượt là 3,34 và 3,28%. Đất xỏm bạc màu ở Quảng Nam và đất cỏt ở Ninh Thuận, Bỡnh Thuận cú hàm lượng hữu cơ thấp, chỉ đạt 0,79 và 0,67%. Hàm lượng C hữu cơ ở đất phự sa sụng Hồng trung tớnh ớt chua đạt 1,61%, ở đất xỏm tỉnh Hà Tõy (cũ) là 1,58%. Trong tổng số 63 mẫu nghiờn cứu cú 27% số mẫu cú hàm lượng C hữu cơ nhỏ hơn 1,0%, 52% số mẫu đạt 1,0 - 2,0%. Nguyờn nhõn làm đất cỏt và đất xỏm bạc màu cú hàm lượng C tổng số thấp cũn đất phự sa chua, đất phốn cú hàm lượng C cao là do ở đất cỏt và đất xỏm bạc màu cú quỏ trỡnh khoỏng húa rất